張愛(ài)娟

新課程教學(xué)理論認(rèn)為，新型的課堂教學(xué)不單是傳授知識(shí)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此，在課堂教學(xué)中，以探索活動(dòng)為主線(xiàn)，精心設(shè)計(jì)各種活動(dòng)方案，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)、探索各種科學(xué)問(wèn)題，盡可能多地讓學(xué)生去交流、體驗(yàn)新知識(shí)的形成過(guò)程，這對(duì)樹(shù)立學(xué)生勇于探索實(shí)踐的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，提高學(xué)生綜合素質(zhì)是十分有益的。

一、創(chuàng)設(shè)探索活動(dòng)的問(wèn)題情境

問(wèn)題是探究創(chuàng)新的原動(dòng)力。在課堂教學(xué)中，教師只有重視問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)，學(xué)生的思維才會(huì)被激活，對(duì)新知識(shí)的探索才會(huì)主動(dòng)，才會(huì)在對(duì)科學(xué)問(wèn)題的探索和思考中有所發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力才會(huì)得到培養(yǎng)和提高。正如蘇霍姆林斯基所說(shuō)：“在人的心里深處，都有一種根深蒂固的需要，這就是希望自己是一個(gè)發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者，而在兒童的精神世界中，這種需要特別強(qiáng)烈?！?/p>

心理學(xué)研究表明，學(xué)生的思維活動(dòng)是從有問(wèn)題開(kāi)始的，學(xué)生探究學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，往往來(lái)自一個(gè)對(duì)于學(xué)習(xí)者來(lái)講充滿(mǎn)疑問(wèn)和問(wèn)題的情境，在課堂教學(xué)中，教師要善于抓住教學(xué)時(shí)機(jī)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，使其樂(lè)于學(xué)，創(chuàng)設(shè)探索活動(dòng)的問(wèn)題情境的目的就在于此。

例如，在進(jìn)行“分子的大小”的教學(xué)時(shí)，筆者是這樣引入的：

先向?qū)W生提供如下物理事實(shí)：一個(gè)充滿(mǎn)空氣的氣球，過(guò)一兩天就會(huì)自然干癟。然后提出問(wèn)題：“假設(shè)這個(gè)氣球在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)氣壓下的體積大小是1立方厘米，每秒有12億個(gè)分子跑掉，問(wèn)需要多久氣球才會(huì)干癟?”最后鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想。

在學(xué)生熱烈猜測(cè)答案時(shí)，再提出下個(gè)問(wèn)題：“一立方厘米的水大約有3.35×10²²個(gè)水分子，如果把相同數(shù)量的磚頭平鋪在地球上，會(huì)有多厚?”當(dāng)教師最后把答案公布：需要9000年氣球才會(huì)干癟，磚頭厚度會(huì)有120 km。此時(shí)學(xué)生往往會(huì)因這驚人的結(jié)論而全神貫注，同時(shí)也了解到分子確實(shí)很小，只有幾埃。

二、創(chuàng)設(shè)打破思維定勢(shì)的探索活動(dòng)

現(xiàn)代教育觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為：科學(xué)教育是科學(xué)活動(dòng)的教學(xué)，是思維活動(dòng)的教育，科學(xué)是科學(xué)思維的活動(dòng)的過(guò)程與結(jié)果的統(tǒng)一，所以人們把科學(xué)學(xué)習(xí)稱(chēng)為“思維的體操”。在教學(xué)中我們也發(fā)現(xiàn)，學(xué)生做順向性習(xí)題往往會(huì)出現(xiàn)思維定勢(shì)，而逆向性習(xí)題的練習(xí)能有效地訓(xùn)練學(xué)生思維的靈活性。我們?cè)賮?lái)反思一下傳統(tǒng)的教學(xué)方式后會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前多數(shù)教師都在按照單向思維方式，從題目的條件或結(jié)論出發(fā)，聯(lián)想到定理，或從某一方向，采用某一方法思考解決問(wèn)題。當(dāng)然，這是解決問(wèn)題的基本方式，但長(zhǎng)期如此會(huì)形成思維定勢(shì)，嚴(yán)重制約學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維。在新課程教學(xué)中，我們要?jiǎng)?chuàng)設(shè)一些有一定難度和靈活性的問(wèn)題，啟發(fā)、激勵(lì)學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，從不同角度、沿不同方向進(jìn)行不同層次的思考和假設(shè)，多角度、全方位的尋求與探索問(wèn)題的解決途徑，訓(xùn)練學(xué)生的多種思維素質(zhì)。

例如，將質(zhì)量為m1千克的銅塊放置于浮在水面的木塊上，恰能使木塊和銅塊全部浸入水中，如果把質(zhì)量為m2千克的銅塊掛在木塊下面，也恰能使木塊和銅塊全部浸入水中，求m1與m2之比。

解法一：習(xí)慣上選取木塊為分析對(duì)象，用隔離法來(lái)解。

解法二：以木塊和銅塊為整體且整體處于漂浮狀態(tài)，用整體法來(lái)解。

解法三：浮力的增加量等于物重的增加量，用等增量法來(lái)解。

解法四：可用等效法。

用上述方法，假如步入“歧途”，不能順利求解時(shí)，拋開(kāi)原有的定勢(shì)思維，重新調(diào)整一個(gè)角度進(jìn)行思考：銅塊m1放在木塊上面和銅塊m1掛在木塊下面都使木塊恰能全部浸入水中，其效果是完全相同的，所以m1:m2=1:1。

在科學(xué)教學(xué)中，教師運(yùn)用具有相對(duì)典型性的例題，積極創(chuàng)設(shè)能夠讓學(xué)生解決問(wèn)題的情境，去多角度思考、探索，使學(xué)生的思維成禮花狀展開(kāi)。所以我們盡量創(chuàng)設(shè)多解求異問(wèn)題，訓(xùn)練學(xué)生發(fā)散思維，發(fā)展學(xué)生的求異品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新特質(zhì)。

三、創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)猜想的探索活動(dòng)

根據(jù)認(rèn)知理論可知，課堂教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該是以不斷地提出問(wèn)題并解決問(wèn)題的方式來(lái)獲取新知識(shí)的問(wèn)題性思維過(guò)程。解決問(wèn)題首先要提出問(wèn)題，著名科學(xué)家牛頓曾說(shuō)：“沒(méi)有大膽的推測(cè)就不可能有偉大的發(fā)現(xiàn)。”在問(wèn)題探索活動(dòng)中，要及時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生憑借聯(lián)想對(duì)問(wèn)題的答案做合理猜想，然后再通過(guò)邏輯推理，發(fā)散討論或?qū)嶒?yàn)驗(yàn)證，探索猜想的正確性。

例如，滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)呢?在這個(gè)問(wèn)題探索活動(dòng)中，我們要引導(dǎo)學(xué)生圍繞滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的原因(壓力和相對(duì)運(yùn)動(dòng))、產(chǎn)生的部位(接觸面)和方向(阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng))等幾個(gè)方面來(lái)猜想。經(jīng)過(guò)引導(dǎo)，學(xué)生會(huì)猜想出有關(guān)因素：滑動(dòng)摩擦力的大小與運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)；滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小有關(guān)；滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的材料(粗糙程度)有關(guān)；滑動(dòng)摩擦力的大小與運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)；滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面面積的大小有關(guān)等等。

在科學(xué)教育中，教師要經(jīng)常創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，讓學(xué)生對(duì)問(wèn)題的條件與結(jié)論、拓展的走向、解法的思路等做出猜想，引導(dǎo)學(xué)生在充分理解題意的基礎(chǔ)上敢于打破常規(guī)，標(biāo)新立異，從而培養(yǎng)學(xué)生自覺(jué)的創(chuàng)新意識(shí)。

四、創(chuàng)設(shè)構(gòu)建科學(xué)模型的探索活動(dòng)

科學(xué)模型即把抽象問(wèn)題用數(shù)學(xué)內(nèi)容表示，把實(shí)際問(wèn)題抽象成數(shù)學(xué)問(wèn)題，然后試圖用已有的數(shù)學(xué)模型來(lái)解決問(wèn)題，最后用其結(jié)果來(lái)闡釋實(shí)際問(wèn)題，這是教學(xué)中的一種“實(shí)際一理論一實(shí)際”的策略。它主要側(cè)重于實(shí)際問(wèn)題中提出并表達(dá)數(shù)學(xué)問(wèn)題的能力，運(yùn)用并初步構(gòu)建科學(xué)模型的能力，對(duì)科學(xué)問(wèn)題及模型進(jìn)行變換歸化的能力，對(duì)科學(xué)結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)、闡釋和處理的能力。

例如：A、B兩物體質(zhì)量相等，溫度相同，先把A物體投入一杯熱水中，熱平衡后水溫降低了8℃，取出A物體(使水的質(zhì)量無(wú)損失)，再將B物體投入這杯熱水中，熱平衡后水溫又降低了9℃。由此可知()。

AA的比熱容大

BB的比熱容大

C兩者比熱容一樣大

D無(wú)法判斷

判斷A、B兩物體究竟誰(shuí)末溫高，這是此題的難點(diǎn)。突破的關(guān)鍵是將條件字母符號(hào)化，采取數(shù)據(jù)釋例，搭建數(shù)學(xué)模型，簡(jiǎn)單明了。如圖：依條件，A、B前后分別與水混合所吸收的熱量相同，要比較它們的比熱容，只需比較它們的末溫。

推論：B物末溫63℃，溫度提高了43℃。

結(jié)論：A物末溫72℃＞B物末溫63℃。

所以B物比熱容較大，選B。

要將實(shí)際問(wèn)題抽象為數(shù)學(xué)問(wèn)題是很不容易的，因此利用轉(zhuǎn)換方法即轉(zhuǎn)化某種類(lèi)似的數(shù)量關(guān)系模型，可以幫助我們找到解決問(wèn)題的途徑，也可以訓(xùn)練學(xué)生的思維，提高學(xué)生的概括能力，增強(qiáng)創(chuàng)新能力。

總之，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維是一個(gè)長(zhǎng)期而艱巨的過(guò)程，只要我們針對(duì)相關(guān)的條件和特點(diǎn)，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，做到適時(shí)、適度貫穿于教學(xué)的始終，同時(shí)，針對(duì)學(xué)生的年齡特點(diǎn)，緊密聯(lián)系他們的生活實(shí)際，給他們提供一個(gè)自主的空間，讓他們的創(chuàng)造性思維能力在科學(xué)教學(xué)中得到充分的發(fā)展。